offset of 和 container of 解析

2024-09-05 05:32

文章标签 解析 container offset

本文主要是介绍offset of 和 container of 解析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在Linux源码中，经常看到大名鼎鼎offsetof 和 container of 的宏定义，这里就此进行解析，并做了实验验证用途，仅用于自己参考记录。

1. offsetof
主要作用是获取类型的偏移量
定义如下：

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

这里我们一层一层分析下offsetof
（1）首先是TYPE *0定义了一个TYPE类型的指针，指针的偏移地址为0
（2）然后从0位置开始选择我们需要看到偏移量的成员MEMBER
（3）对其取址，得到的即为偏移量

2. container_of
主要作用是根据结构体中某成员获取该结构体的首地址指针
定义如下：


/*** container_of - cast a member of a structure out to the containing structure* @ptr:        the pointer to the member.* @type:       the type of the container struct this is embedded in.* @member:     the name of the member within the struct.** It takes three arguments – a pointer, type of the container,* and the name of the member the pointer refers to. * The macro will then expand to a new address pointing * to the container which accommodates the respective member. */
#define container_of(ptr, type, member) ({                      \const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

第一行看起来和offsetof类似，只是少了取址，多了类型转换和赋值，其实是用一个__mptr代替ptr进行操作，以免误操作。

第二行这里用字符指针是因为字符类型为1个字节，所以可以方便的计算出__mptr，即ptr的地址位置，然后减去其偏移量，得到的即为TYPE类型的首地址对应的指针。

测试代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "list.h"typedef struct data_list
{int  test_int_data;char test_char_data; struct list_head list;
}data_list;int main()
{	data_list data;data.test_int_data = 123;data.test_char_data = 'a';/* We test offsetof here*/printf("\n-------We test the offset marco-------\n");printf("offset of test_int_data = %lu\n", offsetof(data_list, test_int_data));printf("offset of test_char_data = %lu\n", offsetof(data_list, test_char_data));printf("offset of list_head = %lu\n", offsetof(data_list, list));/*We test container_of here*/printf("\n-------We test the container_of marco-------\n");data_list *ptr;ptr = container_of(&(data.test_int_data), data_list, test_int_data);printf("We define a new pointer ptr to struct data_list\n");printf("After container_of, the values are as follow\n");printf("ptr->test_int_data = %d\n", ptr->test_int_data);printf("ptr->test_char_data = %c\n", ptr->test_char_data); return 0;
}